[发明专利]动态稳流机械降粘装置

说明书

一种动态稳流机械降粘装置。其特征在于：所述动态稳流机械降粘装置包括静态降粘模块、动态稳流剪切模块以及顶部套筒；所述顶部套筒用于引导高含聚油水混合相经由进液口流入；所述静态降粘模块用于对高含聚油水混合相进行机械剪切，以使得高含聚油水混合相的粘度被降低，然后流入动态稳流剪切模块；所述动态稳流剪切模块能够根据流量大小自动调节液体的过流面积，使得流经的高含聚油水混合相流量趋于稳定，避免因流量过大导致流速较大以至于不能充分进行机械降粘。本种装置采用机械物理降粘方法可降低高含聚油水混合相粘度，低粘度混合相有利于油水两相分离，与旋流分离器组合使用后能够提高旋流分离效率。

技术领域

本发明涉及一种应用于油田井下高含聚工况的机械动态降粘装置。

背景技术

目前，我国的主力油田，例如大庆油田、胜利油田等都已经进入油田开发中后期，大部分油井采用注水驱油的方式进行开采，采用注水开采使得油田进入高含水时期，水处理成本增加，大大降低了油田的经济效益，随着采油方式的不断更新发展，以聚合物驱油技术为主的三次采油正应用于油田开采中。聚合物驱油技术是利用高相对分子质量聚合物水溶液的粘度特性，起到降低岩层中水相的渗透率的作用，提高水相波及系数；与此同时降低了油水粘度比，使采出液的含水率大大降低，从而达到提高原油采收率的目的。但是当原油采收率获得大幅提升的同时，由于聚合物等物质的影响，增大了处理液的粘度和油水乳化程度，使后续油田采出液和油田污水的处理难度增大，使得油水分离的难度随之提高。而对于聚合物溶液的降粘方法有很多，化学降解由于化学试剂的添加及特殊的反应在各种工况难以实现，并且新试剂的加入容易对环境造成污染；对于油水分离设备旋流分离器而言，热降解无法满足旋流器如今的应用范围大的特点，旋流器被广泛应用于油田采出液分离，海洋平台的污水处理，部分已应用到井下，热降解需要外部能量的供给，部分复杂分离的工况由于作业空间狭小或能量供给困难等，无法实现热降解，生物降解的成本较高，而且时间较长，对环境影响的适应性较差，不适合与旋流器配合使用。因此很有必要研制一种机械降粘装置以降低含聚混合液的粘度。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种动态稳流机械降粘装置，高含聚油水混合液流入动态稳流机械降粘装置内部，经过旋转剪切片的一次旋转剪切，然后进入二次静态剪切板，通过叠加三层筛型剪切板，使得混合液进一步的被剪切，其次进入动态稳流剪切模块，该模块可以调节混合液流量的大小自动调节液体的过流面积，避免混合液因流速过大，被剪切的时间过短，从而达不到剪切降粘的效果；此动态剪切装置由六条棘形剪切器组成，通过自身的旋转运动达到动态剪切的效果，高粘度的含聚油水混合液经过静态、动态降粘工序后，其粘度得到了大大降低；含聚混合液的粘度降低可以降低后续的含聚混合液中的油水分离难度，使得三次聚合物驱采油可持续高效运行。

本发明的技术方案是：

首先给出一种静态降粘模块，包括剪切固定支座6、剪切片3、旋转剪切叶片4、剪切盘5以及轴心支承管20。

剪切片3包括中部套筒和固定在中部套筒上的若干条弯曲的薄钢片，所述剪切片利用若干条弯曲的薄钢片对含聚混合液微粒进行剪切降粘，剪切片3的中部套筒与轴心支承管20通过螺纹连接固定在一起。

旋转剪切叶片4为一个旋转件，包括中部套筒和均布在中部套筒四周的弧形叶片；旋转剪切叶片4的中部套筒通过紧定螺钉与轴承配合，轴承安装在轴心支承管20上。

剪切盘5为一盘状结构，其中间部分开有呈矩形阵列样的孔槽，每个孔槽内侧对立壁面上置有一对剪切锥502，剪切盘5的外缘上开有剪切盘固定孔501，剪切盘5的中心孔螺纹连接至轴心支承管20上使得剪切盘5被固定。

所述剪切固定支座6内部结构剪切固定立柱601与剪切盘5内部结构剪切盘固定孔501孔配合使其固定，使剪切固定支座6固定在剪切盘5上。

轴心支承管20上，对应旋转剪切叶片4与剪切盘5之间的位置处开有阶梯轴肩，用于实现旋转剪切叶片4和剪切盘5的轴向定位。